這臺(tái)了不起的新機(jī)器能通過高速旋轉(zhuǎn),把衛(wèi)星直接“甩”上太空!
測試版螺旋發(fā)射器位于美國
發(fā)射衛(wèi)星的最佳方式是什么?在過去70多年里,這個(gè)問題的答案始終如一:將衛(wèi)星搭載到火箭上,再發(fā)射火箭。然而,發(fā)射火箭需要大量燃料,耗資巨大。怎樣才能做到低成本發(fā)射呢?為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),科學(xué)家一直在設(shè)法改進(jìn)火箭的發(fā)射方式。
美國一家衛(wèi)星發(fā)射公司SpinLaunch就在嘗試使用新方法。他們正在建造一種擁有超強(qiáng)離心力的“螺旋發(fā)射器”,預(yù)計(jì)能把約200千克的有效載荷送入地球軌道。這種發(fā)射器能以大約8000干米/時(shí)的速度旋轉(zhuǎn),通過發(fā)射管將火箭“甩”出大氣層。在國數(shù)十干米的高空,再啟動(dòng)衛(wèi)星助推器的點(diǎn)火裝置,把衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
目前,在美[空港建造了一臺(tái)小尺寸的測試機(jī),在前10次的測試中,被拋射物體并沒有真正進(jìn)入軌道,只是被拋至約9100米的高度。這家公司的工程師表示,目前使用的螺旋發(fā)射器的體積約為最終版本的1/3,他們計(jì)劃在2026年使用全尺寸發(fā)射器將小型衛(wèi)星發(fā)射至近地軌道。
是不是很不可思議?起來看看螺旋發(fā)射器的工作原理吧!
螺旋發(fā)射器的工作原理
1 裝載火箭
首先,將衛(wèi)星置于火箭內(nèi),再把火箭裝載到螺旋發(fā)射器中?;鸺贿B接在螺旋發(fā)射器內(nèi)部的一條長臂末端,這條長臂將以超聲速的速度旋轉(zhuǎn)。
3釋
當(dāng)火箭達(dá)到預(yù)定速度,發(fā)射器通過發(fā)射管釋放火箭,將它“甩”出螺旋發(fā)射器。借助這股巨大的離心力,火箭會(huì)被“甩”到距離地球表面約48干米的高度。
2 旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到6倍聲速
發(fā)射前,工作人員會(huì)將螺旋發(fā)射器內(nèi)的空氣抽盡,使其保持真空狀態(tài)。隨后,螺旋發(fā)射器的長臂開始旋轉(zhuǎn),并不斷加速。由于處于真空狀態(tài)中,不受空氣阻力的影響,長臂的旋轉(zhuǎn)加速很快,直至火箭達(dá)到8000干米/時(shí)的速度,這一速度是聲速的6倍以上。
4器
火箭到達(dá)合適的高度后,會(huì)自動(dòng)裂開,釋放衛(wèi)星。衛(wèi)星攜帶的一枚小型助推器點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。經(jīng)工程師計(jì)算,使用螺旋發(fā)射器將衛(wèi)星送入太空,會(huì)比使用傳統(tǒng)火箭節(jié)約至少70% 的燃料。
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